Негізгі айырмашылық – пептидогликан мен мурам қышқылы
Пептидогликан мен мурам қышқылының химиялық компоненттерінде кейбір ұқсастықтар байқалғанымен, бұл екі заттың арасында айтарлықтай айырмашылық бар. Пептидогликан қант пен аминқышқылдарынан тұратын көптеген бактериялардың жасуша қабырғаларын құрайтын полимер болып табылады. Бұл қант пен амин қышқылдары көптеген бактериялардың және кейбір архейлердің плазмалық мембранасының сыртында тор тәрізді қабат түзеді. Мурам қышқылы - қант амин қышқылы және ол пептидогликандағы N-ацетилмурамин қышқылы ретінде табиғи түрде кездеседі. Бұл пептидогликан мен мурам қышқылының арасындағы негізгі айырмашылық. Бұл мақалада пептидогликан мен мурам қышқылының арасындағы айырмашылықты толығырақ қарастырайық.
Пептидогликан дегеніміз не?
Пептидогликан көптеген бактериялардың және кейбір архейлердің плазмалық мембранасының сыртында күрделі тор тәрізді жабынды құрайтын қант пен аминқышқылдарынан тұратын полимер, осылайша жасуша қабырғасын құрайды. Ол муреин ретінде де белгілі. Қант құрамдас бөлігі β-(1, 4) байланысқан N-ацетилглюкозамин мен N-ацетилмурамин қышқылының алмасу қалдықтарынан тұрады. N-ацетилмурамин қышқылына сүт қышқылы мен N-ацетилглюкозаминнің эфирі қосылады және ол үш-бес аминқышқылынан тұратын пептидтік тізбек болып табылады. Бұл пептидтік тізбек басқа тізбектің пептидтік тізбегімен қиылысады, 3D күрделі тор тәрізді құрылымды жасайды. Пептидогликан бактериялық жасуша қабырғасында құрылымдық рөл атқарады, құрылымдық тұтастық пен беріктікті қамтамасыз етеді, сонымен қатар цитоплазманың осмостық қысымына жауап береді. Сонымен қатар, пептидогликан бактерия жасушаларының көбеюі кезінде екілік бөлінуге де қатысады. Грам-оң бактерияларда едәуір қалың пептидогликан қабаты бар, ал грам-теріс бактерияларда өте жұқа пептидогликан қабаты болады. Басқаша айтқанда, пептидогликан грам-позитивті бактериялардың құрғақ салмағының шамамен 90% құрайды, бірақ грам-теріс бактериялардың тек 10% құрайды. Демек, пептидогликанның жоғары деңгейінің болуы бактериялардың грам-позитивті ретінде грам-бояу сипаттамасының негізгі анықтаушы факторы болып табылады.
Мурам қышқылы дегеніміз не?
Мурам қышқылы - көптеген бактериялардың жасуша қабырғаларының пептидогликан қабатында пайда болған амин қант. Оның химиялық формуласы C9H17NO7 және молярлық массасы 251,2. Оның IUPAC жүйелі атауы - 2-{[3-Амино-2, 5-дигидрокси-6-(гидроксиметил)оксан-4-ил]окси}пропан қышқылы. Химиялық құрамы бойынша бұл сүт қышқылы мен глюкозаминнің эфирі. Табиғи жағдайда ол пептидогликандағы N-ацетилмурамин қышқылы ретінде кездеседі. Дегенмен, хламидиоз деп аталатын бактериялар жасуша қабырғаларында мурам қышқылының болмауы үшін ерекше.
Пептидогликан мен мурам қышқылының айырмашылығы неде?
Пептидогликан мен мурам қышқылының физикалық және функционалдық сипаттамалары айтарлықтай өзгеше болуы мүмкін. Оларды келесі ішкі топтарға бөлуге болады,
Пептидогликан мен мурам қышқылының анықтамасы:
Пептидогликан: қысқа пептидтермен өзара байланысқан гликозаминогликан тізбектерінен тұратын көптеген бактериялардың жасуша қабырғаларын құрайтын зат.
Мурам қышқылы: амин қант. Химияда аминоқант немесе 2-амино-2-дезоксиқант - гидроксил тобы амин тобымен ауыстырылған қант молекуласы.
Пептидогликан мен мурам қышқылының сипаттамалары:
Мономер немесе полимер құрылымы:
Пептидогликан - полимер.
Мурам қышқылы - мономер.
Химиялық құрылымы:
Пептидогликан: бұл N-ацетилглюкозамин (NAG) және N-ацетилмурамин қышқылы (NAM) сияқты екі ауыспалы амин қантының сызықтық тізбегінен синтезделген кристалдық торлы құрылым. Өзара алмасатын амин қанттары β-(1, 4)-гликозидтік байланыс арқылы қосылады.
Мурам қышқылы: Бұл сүт қышқылы мен глюкозаминнің эфирі.
Клиникалық маңызы және антибиотиктік белсенділігі:
Пептидогликан: пенициллин сияқты антибиотиктер бактериялық ферменттермен байланысу арқылы пептидогликанның түзілуін тежейді. Бұл процесс пенициллинді байланыстыратын ақуыздар ретінде белгілі және бұл антибиотиктер негізінен пептидогликан бактериясының жасушалық қабырғасына бағытталған, өйткені жануарлар жасушаларында жасуша қабырғалары жоқ және осылайша антибиотиктер қалыпты жасушаларды зақымдай алмайды. Бұған қоса, лизоцим адам ағзасының жеке антибиотикі ретінде қарастырылады. Лизоцим пептидогликандағы β-(1,4)-гликозидтік байланыстарды ыдыратып, көптеген бактерия жасушаларын жоя алады. Дегенмен, кейбір археялардағы псевдопептидогликан қабатында қант қалдықтары β-(1, 3) байланысқан N-ацетилглюкозамин және N-ацетилталозаминурон қышқылы бар. Сондықтан архейдің жасуша қабырғасы лизоцимге сезімтал емес.
Мурам қышқылы: Көптеген бактериялардың жасуша қабырғаларымен салыстырғанда, хламидиоздың жасуша қабырғасында мурам қышқылы жоқ. Сондықтан пенициллинді хламидиозды инфекцияны емдеуде қолдануға болмайды.
Қорытындылай келе, мурам қышқылы амин қант болып табылады және ол бактерия жасуша қабырғасының пептидогликанының құрамдас бөлігі ретінде әрекет етеді. Бактерия жасушасының қабырғасының пептидогликан қабаты грам оң және теріс бактерияларды, сондай-ақ антибиотиктердің дамуын ажырату үшін маңызды.
